[发明专利]基于强制均充的UPS系统电池回路在线测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池回路测试装置及方法，特别涉及应用于UPS系统电池回路的在线测试装置及测试方法。

背景技术

随着全球经济的快速发展，各数据中心、银行网点、高速公路及高铁等都得到了快速的发展，而这些行业都需要高质量的电能保证系统的安全不间断工作，因此这些行业为UPS行业带来了发展契机。由于UPS通常具有充电功能，正常情况下直流端口一直有直流电压存在，这就使得UPS系统对蓄电池回路是否有接或异常难于做出准确的判断。而电池对于UPS的不间断供电至关重要，如果因为蓄电池未接或异常而造成负载掉电将是一个非常严重的问题。UPS厂商及其客户均希望系统常规供电正常的情况下得到相对准确的电池回路是否正常的重要信息。以此作为电池维护、更新、备用预案的准备工作等的参考，因此在线式UPS急需要一种在线的、相对准确的电池回路检测方案。

现有的UPS蓄电池回路检测技术专利主要有两种：

一种是在充电器己开启的情况下，如果充电电流足够大则判断出蓄电池没有断路，若充电电流很小则关闭充电器通过蓄电池电压判断蓄电池是否未接。存在问题：① 该检测装置需要有充电电流检测电路；② 当进行测试时必须关闭充电器，这就使得UPS不能单独采用充电电压和蓄电池电压作为电源输入，否则会造成电源中断。

另一种是通过控制ChargeOn/Off 开关，控制充电板继电器是否对电池进行充电，然后通过判断电池电压来检测电池是否连接正常。存在问题：同样存在充电关闭后UPS不能单独采用充电电压和电池电压作为电源输入的问题，否则同样有电源中断的风险。这里有提到用充电板电解电容进行时间补偿，但对充电板电容容量要求较高。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于强制均充的UPS系统电池回路在线测试装置及方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于强制均充的UPS系统电池回路在线测试装置，其特征在于：包括一充电电压闭环控制模块（2）、一电压采样调理模块（3）、一电流采样调理模块（4）、判断模块（5）、参考电压给定模块（1）；所述充电电压闭环控制模块（2）包括一PID控制器、一驱动波形发生器和一执行机构，所述PID控制器的输出端连接至所述驱动波形发生器的输入端，所述驱动波形发生器的输出端连接至所述执行机构；所述电压采样调理模块（3）对UPS系统电池的充电电压进行采样及滤波处理，所述电压采样调理模块（3）的输出值与所述参考电压给定模块（1）输出值的差值作为所述PID控制器的输入信号；所述电流采样调理模块（4）对UPS系统电池的充电电流或放电电流进行采样滤波处理；所述判断模块（5）用于判断UPS系统电池回路是否有电流，所述判断模块（5）产生一反馈信号至所述参考电压给定模块（1）。

在本发明一实施例中，还包括一告警模块（6），所述告警模块（6）连接至所述判断模块（5）的输出端。

在本发明一实施例中，所述告警模块（6）为声光告警，且用于人机交互界面显示。

在本发明一实施例中，所述UPS系统还包括AC/DC模块以及DC/DC模块或DC/AC模块；所述AC/DC模块的输出端分别与所述DC/DC模块或DC/AC模块的输入端及所述电池连接；所述执行机构为所述AC/DC模块，且所述AC/DC模块为可控的整流电路。

进一步的，本发明还提供一种UPS系统电池回路在线测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤S1：判断所述UPS系统是否有开机命令，若UPS系统开机，则进入步骤S2，否则结束；

步骤S2：实时监控所述AC/DC模块输出端的母线电压                                                、电池回路电流值；

步骤S3：判断电池是否处于均充状态，若电池处于均充状态，则进入步骤S4，否则进入步骤S5；

步骤S4：将电池回路状态设置为正常状态，进入步骤S8；

步骤S5：将所述参考电压给定模块（1）输出值设定为低压告警点，即，经过一段时间后，进入步骤S6；

步骤S6：判断所述AC/DC模块输出端的母线电压是否小于等于低压告警点，若，则进入步骤S13，否则进入步骤S7；

步骤S7：将电池回路状态设置为正常状态，将所述参考电压给定模块（1）输出值设定为浮充电压点，进入步骤S8；

步骤S8：UPS系统判断是否有电池回路在线测试命令，若有则进入S9，否则结束；